JPS61104559A - マイクロ波放電光源装置 - Google Patents
マイクロ波放電光源装置Info
- Publication number
- JPS61104559A JPS61104559A JP22470284A JP22470284A JPS61104559A JP S61104559 A JPS61104559 A JP S61104559A JP 22470284 A JP22470284 A JP 22470284A JP 22470284 A JP22470284 A JP 22470284A JP S61104559 A JPS61104559 A JP S61104559A
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- JP
- Japan
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- microwave
- microwaves
- cavity resonator
- electrodeless lamp
- antenna
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
- H01J65/044—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はマイクロ波放電を利用した光源装置に関する。
（発明の技術的背景〕
マイクロ波のエネルギーを励起源とした無電極ランプは
、長寿命であるばかりでなく、紫外線光源として従来の
有極ランプと比較した場合、紫外線の出力効率が良好で
あることから、最近、例えばＵＶ砂硬化形ンクの乾燥用
光源として用いる試みがなされている。
、長寿命であるばかりでなく、紫外線光源として従来の
有極ランプと比較した場合、紫外線の出力効率が良好で
あることから、最近、例えばＵＶ砂硬化形ンクの乾燥用
光源として用いる試みがなされている。
ところで、この種の無電極光源としては、従来、例えば
第４図に示した如き構成のものが知られている。
第４図に示した如き構成のものが知られている。
すなわち、箱状の装置本体１内には、一端に光取り出し
用の開口部２を有した中空状のマイクロ波空洞共振器３
とマグネトロン４とが配置されており、この空洞共振器
３内にはマグネトロン４のマイクロ波出力部５から放射
されたマイクロ波が、導波管６および空洞共振器３の周
面に開設した給電ロアを通じて導かれるようになってい
る。そして、このマイクロ波空洞共振器３内に、例えば
石英バルブ内に放電媒体を封入してなる無電極ランプ８
が設置されており、この無電極ランプ８にマイクロ波を
印加すると、内部の放電媒体に放電が生じて、例えば２
０Ｑｎｍ以下の紫外線が発生され、この紫外線は開口部
２を通じて外方に放射されるようになっている。
用の開口部２を有した中空状のマイクロ波空洞共振器３
とマグネトロン４とが配置されており、この空洞共振器
３内にはマグネトロン４のマイクロ波出力部５から放射
されたマイクロ波が、導波管６および空洞共振器３の周
面に開設した給電ロアを通じて導かれるようになってい
る。そして、このマイクロ波空洞共振器３内に、例えば
石英バルブ内に放電媒体を封入してなる無電極ランプ８
が設置されており、この無電極ランプ８にマイクロ波を
印加すると、内部の放電媒体に放電が生じて、例えば２
０Ｑｎｍ以下の紫外線が発生され、この紫外線は開口部
２を通じて外方に放射されるようになっている。
しかしながら、上記先行技術の構成においては、無電極
ランプ８をマイクロ波空洞共振器３内で発光させると、
発光に偏りが生じる欠点があった。
ランプ８をマイクロ波空洞共振器３内で発光させると、
発光に偏りが生じる欠点があった。
すなわち、無電極ランプ８に印加されるマイクロ波の強
度分布が不均一となっているために、マイクロ波の強度
が強い部分では強く発光し、逆に弱い部分では弱く発光
するからである。
度分布が不均一となっているために、マイクロ波の強度
が強い部分では強く発光し、逆に弱い部分では弱く発光
するからである。
本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
無電極ランプに印加されるマイクロ波の強度分布を均等
化することにより、発光むらを小さく抑えることができ
るマイクロ波放電光源装置の提供を目的とする。
無電極ランプに印加されるマイクロ波の強度分布を均等
化することにより、発光むらを小さく抑えることができ
るマイクロ波放電光源装置の提供を目的とする。
すなわち、本発明は上記目的を達成するため、無電極ラ
ンプを収容したマイクロ波空洞共振器内に、そのマイク
ロ波の入射口と上記無電極ランプとの間に位置して、上
記マイクロ波が通過可能であるとともに、このマイクロ
波の通過時にマイクロ波を分散せしめて上記無電極ラン
プ側に向うマイクロ波の強度分布を均等化させる面状の
マイクロ波通過部材を設置したことを特徴とする。
ンプを収容したマイクロ波空洞共振器内に、そのマイク
ロ波の入射口と上記無電極ランプとの間に位置して、上
記マイクロ波が通過可能であるとともに、このマイクロ
波の通過時にマイクロ波を分散せしめて上記無電極ラン
プ側に向うマイクロ波の強度分布を均等化させる面状の
マイクロ波通過部材を設置したことを特徴とする。
以下本発明の一実施例を、第１図ないし第３図にもとづ
いて説明する。
いて説明する。
図中１１はマイクロ波を発生させるマグネトロンであり
、このマグネトロン１１を収容したケース１２内には、
冷却用のファン１３が設けられている。なお、符号１４
はファン駆動用のモータ、１５はマグネ１ヘロン１１の
電源である。 。
、このマグネトロン１１を収容したケース１２内には、
冷却用のファン１３が設けられている。なお、符号１４
はファン駆動用のモータ、１５はマグネ１ヘロン１１の
電源である。 。
マグネトロン１１はマイクロ波を放射状に発射するアン
テナ１６を備え、このアンテナ１６はケース１２の２端
間口部１２ａを通じて外方に導出されているとともに、
その外周囲はスパッターを防止するため、透光性および
透磁性を有する石英ガラス製のカバー１７によって覆わ
れている。
テナ１６を備え、このアンテナ１６はケース１２の２端
間口部１２ａを通じて外方に導出されているとともに、
その外周囲はスパッターを防止するため、透光性および
透磁性を有する石英ガラス製のカバー１７によって覆わ
れている。
ケース１２の一端開口部１２ａには、金属製のマイクロ
波空洞共振器１８（以下空洞共振器と称す）が連設され
ている。本実施例の空洞共振器１８は、内周壁が断面放
物線状に曲成された長尺な樋状をなし、その頂部１８ａ
とは反対側の一端部に、光取り出し用の開口部１９が長
手方向に連続して開口されているとともに、この空洞共
振器１８の内周面は例えばアルミニウムを蒸着させるこ
とにより、光反＝５− 射面２０に仕上げられている。このような空洞共振器１
８は、その頂部１８ａをケース１２の一端開口部１２ａ
にガスケット２１を介して重ね合わせることによりケー
ス１２に直結されており、この際、マグネトロン１１の
アンテナ１６が、空洞共振器１８の頂部１８ａに開設し
た入射口２２を通じて空洞共振器１８内に直接臨在され
ている。また、本実施例の場合、空洞共振器１８が長尺
状をなすことから、上記マグネトロン１１は第２図に示
したように、空洞共振器１８の長手方向に等間隔を存し
て複数個設置されている。
波空洞共振器１８（以下空洞共振器と称す）が連設され
ている。本実施例の空洞共振器１８は、内周壁が断面放
物線状に曲成された長尺な樋状をなし、その頂部１８ａ
とは反対側の一端部に、光取り出し用の開口部１９が長
手方向に連続して開口されているとともに、この空洞共
振器１８の内周面は例えばアルミニウムを蒸着させるこ
とにより、光反＝５− 射面２０に仕上げられている。このような空洞共振器１
８は、その頂部１８ａをケース１２の一端開口部１２ａ
にガスケット２１を介して重ね合わせることによりケー
ス１２に直結されており、この際、マグネトロン１１の
アンテナ１６が、空洞共振器１８の頂部１８ａに開設し
た入射口２２を通じて空洞共振器１８内に直接臨在され
ている。また、本実施例の場合、空洞共振器１８が長尺
状をなすことから、上記マグネトロン１１は第２図に示
したように、空洞共振器１８の長手方向に等間隔を存し
て複数個設置されている。
一方、空洞共振器１８内にはその焦点軸ｏ１−。
１上に位置して無電極ランプ２３が収容配置されている
。この無電極ランプ２３は直管状をなした石英ガラス製
の発光管２４を有し、この発光管２４内には例えば放電
媒体としての水銀が、分圧で以て５×１０’Ｔｏｒｒ（
動作時圧力）程度封入されているとともに、起動用希ガ
スとして窒素ガスが数〜十数Ｔｏｒｒ程度封入されてい
る。そして、この無Ｎ極ランプ２３は支持具２５．２５
を介して空洞共振器１８内の焦点軸ｏ１−０１上に支持
されており、−〇− この直下に上記アンテナ１６が位置されている。
。この無電極ランプ２３は直管状をなした石英ガラス製
の発光管２４を有し、この発光管２４内には例えば放電
媒体としての水銀が、分圧で以て５×１０’Ｔｏｒｒ（
動作時圧力）程度封入されているとともに、起動用希ガ
スとして窒素ガスが数〜十数Ｔｏｒｒ程度封入されてい
る。そして、この無Ｎ極ランプ２３は支持具２５．２５
を介して空洞共振器１８内の焦点軸ｏ１−０１上に支持
されており、−〇− この直下に上記アンテナ１６が位置されている。
また、空洞共振器１８内にはアンテナ１６と無電極ラン
プ２３との間に位置して、アンテナ１６から放射状に発
射されたマイクロ波を分散せしめてその強度分布を均等
化させるマイクロ波通過部材２６が設けられている。こ
のマイクロ波通過部材２６は、第３図に示したように、
平面状をなした金網２７からなり、この金網２７は上記
位置において空洞共振器１８の開口部１９に対し平行に
設置されている。そして、金網２７の各網目２８・・・
をマイクロ波が通過する際に、金網２７上の広範囲に亙
ってマイクロ波が分散されるようになっている。すなわ
ち、このマイクロ波の分散作用は、金網２７の各網目２
８・・・の大きさおよび網目２８・・・の占める開口割
合によって決定され、本発明者の行なった実験によると
、金網２７の厚みにもよるが、網目２８・・・の平均的
開口面積が０．２〜２．Ｏｃｉで、かつ網目２８・・・
の開口面積の占める割合が６０〜９５％の範囲内にあれ
ば、マイクロ波が広範囲に分散され、この金網２７を通
過して無電極ランプ２３側に向うマイクロ波の強度分布
が略均等化されるとともに、各網目２８・・・を通過し
た後のマイクロ波の向きが略平行に揃うことが確認され
ている。
プ２３との間に位置して、アンテナ１６から放射状に発
射されたマイクロ波を分散せしめてその強度分布を均等
化させるマイクロ波通過部材２６が設けられている。こ
のマイクロ波通過部材２６は、第３図に示したように、
平面状をなした金網２７からなり、この金網２７は上記
位置において空洞共振器１８の開口部１９に対し平行に
設置されている。そして、金網２７の各網目２８・・・
をマイクロ波が通過する際に、金網２７上の広範囲に亙
ってマイクロ波が分散されるようになっている。すなわ
ち、このマイクロ波の分散作用は、金網２７の各網目２
８・・・の大きさおよび網目２８・・・の占める開口割
合によって決定され、本発明者の行なった実験によると
、金網２７の厚みにもよるが、網目２８・・・の平均的
開口面積が０．２〜２．Ｏｃｉで、かつ網目２８・・・
の開口面積の占める割合が６０〜９５％の範囲内にあれ
ば、マイクロ波が広範囲に分散され、この金網２７を通
過して無電極ランプ２３側に向うマイクロ波の強度分布
が略均等化されるとともに、各網目２８・・・を通過し
た後のマイクロ波の向きが略平行に揃うことが確認され
ている。
なお、空洞共振器１８の開口部１９には、光の通過は許
容するが、マイクロ波の漏洩を防止するための他の金網
２９が張られている。この金網２９のマイクロ波の遮蔽
作用は、上記金網２７と同様に、網目の大きさおよび網
目の占める開口割合によって決定され、上記金網２７よ
りも網目が細かい、つまり網目の平均的開口面積が０．
２ｃｔｉより小さく、かつ網目の開口面積の占める割合
が６０％未満であれば、マイクロ波の通過が略阻止され
ることが確認されている。
容するが、マイクロ波の漏洩を防止するための他の金網
２９が張られている。この金網２９のマイクロ波の遮蔽
作用は、上記金網２７と同様に、網目の大きさおよび網
目の占める開口割合によって決定され、上記金網２７よ
りも網目が細かい、つまり網目の平均的開口面積が０．
２ｃｔｉより小さく、かつ網目の開口面積の占める割合
が６０％未満であれば、マイクロ波の通過が略阻止され
ることが確認されている。
次に、上記構成の作用について説明する。
マグネトロン１１を動作させると、そのアンテナ１６か
ら発射されたマイクロ波は、無電極ランプ２３が収容さ
れた空洞共振器１８内に直接入射される。
ら発射されたマイクロ波は、無電極ランプ２３が収容さ
れた空洞共振器１８内に直接入射される。
そして、このマイクロ波はマイクロ波通過部材２６を通
過するとともに、この通過時にマイクロ波通過部材２６
によって広範囲に分散され、この分散により強度分布が
均等化されたマイクロ波が無電極ランプ２３に印加され
る。この結果、無電極ランプ２３の発光管２４内には、
強度分布が均一な放電（プラズマ）が励起され、この放
電によって生じた紫外線が空洞共振器１８内に放射され
る。そして、この紫外線の一部は直接開口部１９の金網
２９を通過して外方に照射されるとともに、残りは光反
射面２０で反射された後、金網２７および２９を通過し
て外方に照射される。この際、無電極ランプ２３は空洞
共振器１８の焦点軸０１−０１上に設置されているので
、光反射面２０で反射された光は確実に開口部１９側に
導かれ、光の取り出しが効率良く行なわれる。
過するとともに、この通過時にマイクロ波通過部材２６
によって広範囲に分散され、この分散により強度分布が
均等化されたマイクロ波が無電極ランプ２３に印加され
る。この結果、無電極ランプ２３の発光管２４内には、
強度分布が均一な放電（プラズマ）が励起され、この放
電によって生じた紫外線が空洞共振器１８内に放射され
る。そして、この紫外線の一部は直接開口部１９の金網
２９を通過して外方に照射されるとともに、残りは光反
射面２０で反射された後、金網２７および２９を通過し
て外方に照射される。この際、無電極ランプ２３は空洞
共振器１８の焦点軸０１−０１上に設置されているので
、光反射面２０で反射された光は確実に開口部１９側に
導かれ、光の取り出しが効率良く行なわれる。
このような本発明の一実施例によれば、アンテナ１６と
無電極ランプ２３との間に、空洞共振器１８内に入射さ
れたマイクロ波の強度分布を均等化させるマイクロ波通
過部材２６を設置したので、直管状の無電極ランプ２３
全体に亙って略均等にマイクロ波を印加させることがで
きる。このため、ランプ全体が均等に発光し、発光むら
を小さく抑えることができる。
無電極ランプ２３との間に、空洞共振器１８内に入射さ
れたマイクロ波の強度分布を均等化させるマイクロ波通
過部材２６を設置したので、直管状の無電極ランプ２３
全体に亙って略均等にマイクロ波を印加させることがで
きる。このため、ランプ全体が均等に発光し、発光むら
を小さく抑えることができる。
一〇−
また、本実施例の構成によれば、マイクロ波を導波管等
を一切通さずに空洞共振器１８内に入射させるようにし
たので、このマイクロ波の減衰や反射がほとんど解消さ
れ、この分、無電極ランプ２３の邦光強度の低下を抑え
ることができる。また、反射に伴うマイクロ波のモード
の乱れが少なく抑えられるので、その分、発光むらを小
さく抑えることができる。
を一切通さずに空洞共振器１８内に入射させるようにし
たので、このマイクロ波の減衰や反射がほとんど解消さ
れ、この分、無電極ランプ２３の邦光強度の低下を抑え
ることができる。また、反射に伴うマイクロ波のモード
の乱れが少なく抑えられるので、その分、発光むらを小
さく抑えることができる。
なお、上記実施例においては、樋状の空洞共振器の焦点
軸上に、直管状の無電極ランプを設置したが、本発明は
これに限らず、例えば空洞共振器の内壁面を回転放物面
状に形成し、その焦点位置に球形状に形成した無電極ラ
ンプを設置しても良い。
軸上に、直管状の無電極ランプを設置したが、本発明は
これに限らず、例えば空洞共振器の内壁面を回転放物面
状に形成し、その焦点位置に球形状に形成した無電極ラ
ンプを設置しても良い。
また、マイクロ波通過部材も金網に限らず、マイクロ波
を広い範囲に亙って分散させることが可能であれば、例
えば打ち抜きによって細、かな開口を多数設けた金属板
のような部材を用いても良い。
を広い範囲に亙って分散させることが可能であれば、例
えば打ち抜きによって細、かな開口を多数設けた金属板
のような部材を用いても良い。
さらに、無電極ランプ内に封入する放電媒体も水銀に限
らず、得ようとする光に応じて例えば水素へクリプトン
あるいはキセノンガス又はこれらの混合ガスに変えても
良い。
らず、得ようとする光に応じて例えば水素へクリプトン
あるいはキセノンガス又はこれらの混合ガスに変えても
良い。
また、上記実施例では、マイクロ波の出力端であるアン
テナを空洞共振器内に直接臨在させたが、例えば空洞共
振器の入射口とアンテナとを導波管を介して接続しても
良い。
テナを空洞共振器内に直接臨在させたが、例えば空洞共
振器の入射口とアンテナとを導波管を介して接続しても
良い。
以上詳述した本発明によれば、マイクロ波空洞共振器内
において、マイクロ波の強度分布が均等化されるので、
無電極ランプ全体に亙って略均等にマイクロ波を印加さ
せることができ、したがって、ランプ全体が均一に発光
し、発光むらを小さく抑えることができる利点がある。
において、マイクロ波の強度分布が均等化されるので、
無電極ランプ全体に亙って略均等にマイクロ波を印加さ
せることができ、したがって、ランプ全体が均一に発光
し、発光むらを小さく抑えることができる利点がある。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は断面図、第２図は第１図中■−■線に沿う断面図、第
３図はマイクロ波通過部材の平面図、第４図は従来のマ
イクロ波放電光源装置の概略構成図である。 １１・・・マグネトロン、１８・・・マイクロ波空洞共
振器、１９・・・開口部、２２・・・入射口、２３・・
・無電極ランプ、２６・・・マイクロ波通過部材。
は断面図、第２図は第１図中■−■線に沿う断面図、第
３図はマイクロ波通過部材の平面図、第４図は従来のマ
イクロ波放電光源装置の概略構成図である。 １１・・・マグネトロン、１８・・・マイクロ波空洞共
振器、１９・・・開口部、２２・・・入射口、２３・・
・無電極ランプ、２６・・・マイクロ波通過部材。
Claims (3)
- （１）マイクロ波を発生させるマグネトロンと、このマ
イクロ波が入射されるとともに、一端に光取り出し用の
開口部を有したマイクロ波空洞共振器と、このマイクロ
波空洞共振器内に収容配置され、上記マイクロ波によっ
て放電される放電媒体を封入した無電極ランプとを具備
し、 上記マイクロ波空洞共振器内に、上記マイクロ波の入射
口と上記無電極ランプとの間に位置して、上記マイクロ
波が通過可能であるとともに、このマイクロ波の通過時
にマイクロ波を分散せしめて上記無電極ランプ側に向う
マイクロ波の強度分布を均等化させる面状のマイクロ波
通過部材を設置したことを特徴とするマイクロ波放電光
源装置。 - （２）上記マグネトロンのマイクロ波出力端であるアン
テナを、上記マイクロ波空洞共振器内に直接臨在させて
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のマイクロ波放電光源装置。 - （３）上記マイクロ波空洞共振器は、その内周壁面が断
面放物線状に湾曲されているとともに、このマイクロ波
空洞共振器の焦点又は焦点軸上に上記無電極ランプが設
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項又は第（２）項記載のマイクロ波放電光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22470284A JPS61104559A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | マイクロ波放電光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22470284A JPS61104559A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | マイクロ波放電光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104559A true JPS61104559A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16817900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22470284A Pending JPS61104559A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | マイクロ波放電光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104559A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368841A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 印刷用感光材料の焼付方法 |
| KR100414090B1 (ko) * | 2001-07-20 | 2004-01-07 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로파를 이용한 조명시스템 |
| KR100414091B1 (ko) * | 2001-07-20 | 2004-01-07 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로파를 이용한 조명시스템 |
| KR100480100B1 (ko) * | 2002-05-17 | 2005-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 무전극 조명기기의 공진기 제조방법 |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP22470284A patent/JPS61104559A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368841A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 印刷用感光材料の焼付方法 |
| KR100414090B1 (ko) * | 2001-07-20 | 2004-01-07 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로파를 이용한 조명시스템 |
| KR100414091B1 (ko) * | 2001-07-20 | 2004-01-07 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로파를 이용한 조명시스템 |
| KR100480100B1 (ko) * | 2002-05-17 | 2005-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 무전극 조명기기의 공진기 제조방법 |
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